Terminologie relative au diagnostic

Vu la diversité et l’abondance des termes rencontrés dans le domaine de diagnostic des défauts, l’établissement d’une terminologie standardisée des notions de base, dans un premier temps,

s’avère nécessaire. Dans cette deuxième partie, nous présentons les significations de quelques termes relatifs au domaine du diagnostic des défauts.

Le comité technique SAFEPROCESS de l’IFAC (International Federation of Automatic

Control) ont standardisé cette terminologie en se basant sur les travaux reportés dans [Zwingelstein,

1995], [Isermann et Phalle, 2000] est listée ci-après :

 Défaut :

C’est toute déviation ou tout écart d’au moins une caractéristique observée du système surveillé

par rapport à sa caractéristique de référence requise, correspondante à l’état de fonctionnement

normal et standard. Un défaut ne provoque pas généralement un arrêt complet du système mais

peut entrainer une probable défaillance. Un défaut peut être d’origine physique dû au

dysfonctionnement des matériels, aux erreurs de conception, aux erreurs de conduite et d’utilisation

opérationnelle des systèmes ou aux erreurs lors des actions de maintenance. Suite à un défaut, le

système est incapable d’accomplir la fonction principale pour laquelle a été conçu. Un défaut ne

conduit pas nécessairement une défaillance.

 Défaillance :

Est l’inaptitude d’un système physique à accomplir sa fonction principale ou une de ses

fonctions. Une défaillance peut conduire à un défaut. Mais un défaut n’entraine pas nécessairement

une défaillance. Cela signifie, que le système peut toujours accomplir sa fonction principale tant

que le défaut n’affecte pas cette tâche. La défaillance peut être partielle si le système conserve la

limitée, comme elle peut être complète lorsque le système est incapable d’accomplir toutes les

fonctionsrequises.

 Panne:

Est un état qui se produit lorsque le système cesse d’assurer ses missions principales de façon

permanente ou intermittente. Dans ce cas, le système ou le dispositif est signalé en état de panne.

Une panne est toujours le résultat d’une défaillance. Par ailleurs, On peut distinguer entre deux

types de pannes : une panne permanente, si elle entraine l’état de non fonctionnement du composant

ou du dispositif, ce qui nécessite une action de réparation ou de remplacement indispensable ; et

une panne intermittente, qui résulte d’une dégradation partielle et progressive d’un composant du

système. Le système peut restaurer son état de fonctionnement normal même après réparation de la panne. Mais, sans réparer le composant dégradé, une panne intermittente peut se transformer en une panne permanente du système.

 Dégradation:

Est un processus de diminution progressive des performances d’une entité fonctionnelle d’un

dispositif.

 Perturbation :

Est toute entrée non contrôlée, issue de l’environnement extérieur, influençant de façon

négative sur un système physique.

 Anomalie :

Caractérise un comportement du système physique, non conforme à une référence.

 Symptôme :

Représente un signe distinctif permettant de détecter un dysfonctionnement du système surveillé.

 Diagnostic :

Est un processus permettant de détecter l’occurrence d’un défaut à un moment précoce avant

qu’il ne conduise à une défaillance, en s’appuyant sur les mesures et les observations effectuées sur le système surveillé. Il inclut aussi l’étape de localisation et d’identification du défaut. Son acronyme anglais est FDI (Fault Detection and Isolation), la procédure de diagnostic comporte trois étapes essentielles, décrites ci-après :

 Détection du défaut : cette étape permet de décider si le système surveillé est en

fonctionnement normal ou non.

 Localisation de défaut : consiste à déterminer avec précision le composant ou le

 Identification ou Isolation du défaut : est la dernière étape du processus de diagnostic,

elle consiste à déterminer l'amplitude / l’ampleur, le type et l’instant d’occurrence du défaut

constaté, afin de comprendre au mieux le comportement du système en étude.

 Pronostic :

Est une projection de l’état de fonctionnement du système dans le future, en s’appuyant sur le degré de gravité du défaut, ses conséquences et ses causes, l’évolution du défaut habituellement

observée pour des événements similaires.

 Résidu :

C’est un signal indicateur de défaut, il représente l’écart entre le fonctionnement réel ou observé

du système et le fonctionnement normal ou standard donné par un modèle de référence. Cet

indicateur a une moyenne statistiquement égale à zéro en l’absence du défaut et une moyenne

différente de zéro en sa présence.

 Surveillance :

Est un module permettant de surveiller et de garder un œil ouvert sur l’état de fonctionnement d’un système, en s’appuyant sur les données collectées en continu et en temps réel sur celui-ci. Ces données sont traitées et exploitées en vue de détecter les changements de comportement du procédé causés par des défauts ou par des défaillances. Dans ce cas, les agents de maintenance sont intervenus pour pouvoir agir et prendre une décision. En outre, les données sont transférées au module de supervision. La surveillance de la commande et la surveillance du système sont les deux types de surveillance existants.

 Supervision :

Selon la définition du Groupement de Recherche en Automatisation Intégrée et Systèmes

Homme-Machine, lasupervision est l’ensemble des outils et méthodes qui permettent de conduire

des installationsindustrielles tant en fonctionnement normal qu’en présence de défaillances ou de

perturbations.

 Aide à la décision :

Consiste à aider l’opérateur à prendre la bonne décision devant toute situation, et cela en

proposant une liste d’actions qui pourrait restaurer les grandeurs optimales du système. Dans cette étape, l’opérateur est toujours maître de la situation, car le système d’aide à la décision n’agit

jamais, mais informe et conseille seulement.

 Maintenance :

Est une étape qui vient généralement après l’étape de prise de décision. Elle consiste à maintenir ou à restaurer les performances des composants ou du système d’une façon globale, pour l’accomplissement de sa tâche requise.

La surveillance et le diagnostic permettent améliorer la fiabilité, la maintenabilité, la

- Fiabilité : capacité d’une entité à accomplir les fonctions requises dans des conditions données pendant une durée donnée.

- Disponibilité :Aptitude d’une entité à être en état d’accomplir les fonctions requises dans

des conditions données.

- Maintenabilité :Aptitude d’un système à être remise en état par une maintenance adaptée

afin d’accomplir des fonctions requises dans des conditions données.

I.2.2 Étapes de la procédure de diagnostic

La procédure de détection et de localisation des défauts qui passe par plusieurs étapes

essentielles :[Chafouk 2016]

 Étape initiale de définition du périmètre de diagnostic (objectifs/besoins) :

Dans cette étape initiale, Il s’agit de définir les objectifs recherchés, et les besoins nécessaires au développement d’un système de diagnostic :

-Types de défauts recherchés : actionneur/processus/capteur, -Disponibilité ou non d’un modèle du système,

-Grandeurs physiques à mesurer,

-Conditions environnementales et de fonctionnement du système à l’état sain.

 Étape de génération des résidus ou d’identification d’indicateurs pertinents :

Cette étape consiste à générer des résidus ou identifier des indicateurs pertinents. Ces

résidus/indicateurs élaborés seront analysés dans l’étape suivante qui est la détection.

 Étape de détection :

La détection de pannes est souvent suivie d'une procédure de localisation de pannes, permet

d’isoler le défaut et donc de déterminer quelle partie du système est affectée par l’anomalie (défaut

actionneurs, défaut système et défaut capteurs).

 Étape de localisation et d’identification de défaut :

Cette étape de diagnostic localise le défaut détecté en l’attribuant à un élément du système :

actionneur, capteur, ou composants du processus. Cette attribution passe par la disposition d’une

base de connaissances des signatures des défauts (stratégie sans modèle), ou par une structuration

des résidus de manière à ce qu’ils soient affectés que par un type de défaut particulier (stratégie avec modèle).